Dabartinės „Saulės“ gimnazijos istorija glaudžiai susipynusi su seniausios Plungės progimnazijos, vėliau 1936-1955 m.m. veikusios valstybinės gimnazijos, 1951 m. pervadintos vidurine mokykla, dislokavimo vietomis. Abi mokyklas (Plungės vidurinę ir nuo 1961 m. įsikūrusią aštuonmetę, vėliau tapusią Plungės 3-iąja vidurine) sieja kapucinų pastatytas mokyklos pastatas.

Vienuoliai kapucinai, 1928 m. atvykę iš Vokietijos į Plungę, už Babrungo upės, ant kalno, savo lėšomis pasistatė mokyklos rūmus, įsirengė bendrabutį, kuriame apgyvendino neturtingus mokinius ir mokė nemokamai, tikėdamiesi iš jų išauklėti vienuolius. 1936 m. sujungus valstybinę ir kapucinų progimnazijas, Plungės valstybinė progimnazija, vėliau gimnazija, vidurine mokykla čia veikė iki 1961 m.

1961 m. Plungės vidurinei mokyklai išsikėlus į Mykolo Oginskio rūmus, buvusiuose Kapucinų rūmuose įsikuria Plungės aštuonmetė mokykla.

Gavusi leidimą formuoti vyresnes klases, 1966 m. ji tampa Plungės 3-ąja vidurine mokykla ir 1969 m. išleidžia pirmąją abiturientų laidą.

1993 m. pradėti rengti gimnazijos įstatai, įsteigtos pirmosios 2 gimnazijos klasės.

1996 m. pavadinta „Saulės“ vidurine mokykla, 1997 m. tapo „Saulės“ gimnazija.

Nuo 2009-2010 mokslo metų ši mokymo įstaiga yra visiškai išgryninta į 4-metę gimnaziją.

2018 m. rugsėjo 4 dieną buvo atidarytas Plungės ,,Saulės“ gimnazijos suaugusiųjų mokymo skyrius.

2022-2023 mokslo metais Plungės „Saulės” gimnazija švenčia 25-ių metų jubiliejų.

Nuo 2023 metų sausio 2 dienos gimnazijai vadovauja direktorė Dalia Uščinienė.